一种三元共聚型消泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三元共聚型消泡剂及其制备方法，其采用的制备步骤为：步骤1)，将含氢硅油、炔醇和烯丙基聚醚置于反应釜内，第一次升温至85

【技术实现步骤摘要】
一种三元共聚型消泡剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于精细化工领域，涉及消泡剂，特别是一种三元共聚型消泡剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性漆、水性油墨在生产使用过程中会有泡沫存在，严重影响喷涂和涂刷性能。炔醇消泡剂属于一种小分子消泡剂，有很好的表面铺展能力，可以瞬间消掉水性漆、水性油墨表面产生的泡沫；更重要地，炔醇中的羟基可以和水性漆、水性油墨中胶黏剂中的羟基和羧基以氢键形式键合，增强炔醇和水性漆、水性油墨中胶黏剂的相容性，提高炔醇在水性漆、水性油墨中的配伍性。因此，它和水性漆、水性油墨体系的配伍性很好，但消泡性能会逐渐失效，后续如果体系起泡，将很难再消除泡沫。水性漆、水性油墨中添加的胶黏剂属于高分子表面活性剂的一种，由其引发的泡沫具有高粘度、高弹性，炔醇消泡剂消除低粘度低弾性的泡沫有一定优势，对于高粘度高弹性泡沫消除不彻底。
[0003]有机硅具有极低的表面张力，破泡能力强，能够很好的消除油墨涂料中产生的高粘度、高弹性泡沫，但有机硅链长亲油性大，在油墨涂料体系配伍性较差，容易引起硅斑、半透等问题，从而引起喷涂印刷缩孔问题。此外，随着水性漆、水性油墨储存时间延长，体系中消泡剂失效导致后续抑泡性差，长时间的储存导致使用时泡沫二次复发引起细小针孔、半透等问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种三元共聚型消泡剂及制备方法，以解决消泡剂在水性漆、水性油墨体系消泡、抑泡、配伍性三者问题。
[0005]为此，本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种三元共聚型消泡剂的制备方法，其包括：
[0007]步骤1)，将含氢硅油、炔醇和烯丙基聚醚置于反应釜内，第一次升温至85
‑
95℃，抽真空负压≤
‑
0.09MPa，抽真空25
‑
35min，停止；置氮气，加催化剂，第二次升温至120
‑
135℃，保温3
‑
6h，降温得三元共聚物；
[0008]步骤2)，将三元共聚物、聚醚、溶剂和乳化剂混合，加热搅拌均匀，得到三元共聚型消泡剂；
[0009]所述炔醇的碳链数为6
‑
12，羟基数为4
‑
8。
[0010]本专利技术的制备方法简单、反应周期短、操作方便。本专利技术第一次升温保温是为了除去原料中的低挥发杂质，置氮气是防止反应由于空气的接触发生氧化反应而降低转化率。第二次升温且递增升温目的是防止发生爆聚使得反应交联过度。采用阶梯升温至设定的最终温度并保温即可。
[0011]本专利技术三元共聚物(中间体A)的主要反应方程式为：
[0012][0013]含氢硅油、炔醇、烯丙基聚醚通过硅氢加成，烯丙基聚醚双键断裂，碳链一侧和Si原子形成化学键键合，形成硅油、聚醚链段，炔醇中碳碳三键断裂形成双向Si
‑
C键，最终以炔醇链段为中心，硅油接枝炔醇、聚醚接枝硅油，形成三元共聚物。该三元共聚产物中有亲水基
‑
OH、EO链段，疏水基硅油链段、PO链段。
[0014]水性漆中存在胶黏剂，属于高分子表活的一种，由其引发的泡沫具有高粘度、高弹性，炔醇消泡剂消除低粘度低弾性的泡沫有一定优势，对于高粘度高弹性泡沫消除不彻底，有机硅具有极低的表面张力，破泡能力强，能够很好的消除水性漆、水性油墨中产生的高粘度、高弹性泡沫，但持续性差，抑泡效果不好，不但如此，有机硅链长亲油性大，在水性漆体系配伍性较差，容易引起硅斑、半透等问题。
[0015]炔醇属于一种小分子消泡剂，有很好的表面铺展能力，可以瞬间消掉水性漆、水性油墨表面产生的泡沫，更重要的，炔醇中的羟基可以和水性漆、水性油墨中胶黏剂中的羟基和羧基以氢键形式键合，增强炔醇和水性漆、水性油墨中胶黏剂的相容性，提高炔醇在水性漆、水性油墨中的配伍性。此外，常规2羟基的炔醇在高羧基含量的水性漆、水性油墨中的配伍性较差，当提高炔醇中的羟基含量至4、6、8时，炔醇中分布的多个羟基和炔键形成键合，炔键和多羟基键形成协同效应，亲水性大大提高，使得其和水性漆、水性油墨中的羧基结合性增强，当水性漆、水性油墨中羧基比例提高时，多羟基含量的炔醇组分和羧基键合更加稳固，导致多羟基炔醇在高羧基含量的水性漆体系的配伍性增强。
[0016]聚醚在水体系中能够很好的分散，尤其是在浊点以上，聚醚分子游离于水中，有很好的抑泡效果，不会因为时间的延长而消泡性能下降。聚醚根据EO、PO的调整，一般在低于85℃范围下具有持续抑泡的效果，在水性漆和水性油墨的生产使用中，聚醚对消泡抑泡的温度更宽泛。
[0017]将含氢硅油、高羟基含量的炔醇及烯丙基聚醚(甲基封端、乙基环氧化物和丙基环氧化物无规混聚)三者共聚，结合了三者的优点，将炔醇的表面快速铺展能力(快速分散性)、体系配伍性优点和有机硅良好的破泡能力以及聚醚较宽温度范围抑泡效果相结合，得到了适用于水性漆、水性油墨体系的三元共聚型消泡剂。
[0018]进一步地，所述的含氢硅油为端含氢硅油、侧含氢硅油或端侧含氢硅油，含氢量为0.1
‑
0.5％，含氢硅油、炔醇与烯丙基聚醚的摩尔比为1:(0.25
‑
1.5):(0.5
‑
2.5)。
[0019]进一步地，所述烯丙基聚醚的分子量为450
‑
2000，EO：PO＝1:0.2
‑
5，为甲基封端且乙基环氧化物和丙基环氧化物无规混聚。
[0020]进一步地，步骤2)中，加热至35
‑
55℃搅拌1
‑
2h得三元共聚型消泡剂。
[0021]进一步地，所述的催化剂为氯铂酸，用量为10
‑
25ppm。
[0022]进一步地，所述的聚醚为单官能度、双官能度、三官能度聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或几种的混合物。
[0023]进一步地，所述的溶剂为蓖麻油、油酸、油酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、硬脂酸季戊四醇酯中的一种或几种的混合物。
[0024]进一步地，所述的乳化剂为油酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、PEG200
‑
800中的一种或几种的混合物。
[0025]进一步地，步骤2)中混合采用的质量分数为：三元共聚物50
‑
70％，聚醚15
‑
25％，溶剂10
‑
20％，乳化剂5
‑
10％。
[0026]本专利技术还提供一种采用上述制备方法制得的三元共聚型消泡剂。
[0027]本专利技术具有的有益效果如下：
[0028]1、本专利技术合成有机硅、炔醇、烯丙基聚醚三元共聚体作为消泡剂中间体，通过设计乳化配方，制备三元共聚型消泡剂。
[0029]2、炔醇属于小分子消泡剂，液面铺展快，分散快，消泡快，在水性漆、水性油墨等体系相容性好，尤其是多羟基含量的炔醇和水性漆中的羧基键合更加稳固，导致多羟基含量的炔醇在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元共聚型消泡剂的制备方法，其特征在于，包括：步骤1)，将含氢硅油、炔醇和烯丙基聚醚置于反应釜内，第一次升温至85
‑
95℃，抽真空负压≤
‑
0.09MPa，抽真空25
‑
35min，停止；置氮气，加催化剂，第二次升温至120
‑
135℃，保温3
‑
6h，降温得三元共聚物；步骤2)，将三元共聚物、聚醚、溶剂和乳化剂混合，加热搅拌均匀，得到三元共聚型消泡剂；所述炔醇的碳链数为6
‑
12，羟基数为4
‑
8。2.如权利要求1所述的三元共聚型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述的含氢硅油为端含氢硅油、侧含氢硅油或端侧含氢硅油，含氢量为0.1
‑
0.5％，含氢硅油、炔醇与烯丙基聚醚的摩尔比为1:(0.25
‑
1.5):(0.5
‑
2.5)。3.如权利要求1所述的三元共聚型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述烯丙基聚醚的分子量为450
‑
2000，EO：PO＝1:0.2
‑
5，为甲基封端且乙基环氧化物和丙基环氧化物无规混聚。4.如权利要求1所述的三元共聚型消泡剂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王魁江，杨磊，曹政，查汪敏，刘潇潇，沈月女，
申请(专利权)人：浙江传化华洋化工有限公司，
类型：发明
国别省市：